Структура и организация производственного цикла

При организации производственного процесса главной задачей является достижение минимально возможной длительности производственного цикла, под которым понимается промежуток времени от начала до завершения производственного процесса. Например, производственный цикл изготовления детали — период времени от поступления материала в обработку до окончания изготовления детали, а производственный цикл изделия — период времени от запуска исходного материала и полуфабрикатов в обработку до окончания изготовления и комплектации предназначенного к реализации изделия.

Производственный цикл в общем случае включает в себя время работы, т. е. время выполнения технологических операций, естественных процессов, подготовительно-заключительных работ, контрольных, транспортных операций и перерывов. Перерывы, учитываемые при расчете длительности цикла, делятся на межоперационные (внутрисменные) и междусменные.

Межоперационные перерывы образуются в результате множества причин: ожидания поступления деталей с предыдущих рабочих мест, несовпадения сроков выполнения операций на одном и том же рабочем месте (пролеживание деталей), подготовки рабочих мест к выполнению работы и т. п.

Междусменные перерывы определяются режимом работы предприятия (обеденные перерывы, перерывы между рабочими сменами, выходные и праздничные дни).

Структура производственного цикла во времени может рассматриваться с трех позиций: рабочего, механизмов и предметом труда (прохождения заготовок и деталей). Часть элементов цикла может совмещаться (перекрываться), например основное время — с техническим и организационным обслуживанием, ожидание деталей — с подготовкой рабочего места.

Однако при расчете длительности производственного цикла будем учитывать только те затраты времени, которые не перекрываются временем технологических операций (например, на контроль, транспортировку). Перерывы, вызванные организационно-техническими неполадками (несвоевременное обеспечение рабочего места материалом, инструментом, нарушение трудовой дисциплины и т.д.), при расчете плановой длительности производственного цикла не учитываются.

Одной из сопутствующих задач организации производственного процесса является его пространственное размещение. Оно заключается в такой территориальной планировке рабочих мест, которая максимально сокращает и облегчает коммуникационно-транспортные связи между ними.

Все многообразие вариантов организации производственного процесса можно свести к трем основным видам: последовательному, параллельному и последовательно-параллельному (смешанному).

При последовательном варианте организации производственного процесса, или виде движения предметов труда в производстве, обработка партии одноименных предметов труда на каждой последующей операции процесса начинается лишь после того, как все детали партии прошли обработку на предыдущей операции. С учетом того, что некоторые операции могут выполняться не на одном, а на нескольких рабочих местах, длительность производственного цикла

,

где: n_Д — число деталей в партии; i — номер операции; m — число операций обработки; t_i — нормы времени (трудоемкости) обработки одной детали по операциям; n_Mi— число рабочих мест.

Последовательный вид движения обладает безусловными преимуществами, заключающимися в непрерывной работе оборудования (рабочих) и относительной простоте его организации. Однако этот вид движения приводит к большей длительности производственного цикла, а, следовательно, и к значительному увеличению связанных оборотных средств в незавершенном производстве, так как каждая деталь после обработки на очередной операции пролеживает, пока вся партия деталей не будет обработана на этой операции. Суммарное время нахождения деталей у рабочих мест

.

Этот недостаток определяет область применения последовательного вида движения — единичное, реже мелкосерийное производства, где партии деталей сравнительно невелики.

Для сокращения длительности производственного цикла в условиях, когда объемы производства значительны, передачу предметов труда с одной операции на другую по мере их обработки проводят не всей партией, а поштучно или разделяют всю партию на несколько частей (передаточные, или транспортные, партии) и передают каждую из них на последующую операцию по мере ее обработки на предыдущей. Такой вариант возможно реализовать при организации параллельного вида движения, когда передача предметов труда на последующую операцию осуществляется поштучно или передаточной партией сразу после обработки на предыдущей операции. При передаче предметов труда с одной операции на другую передаточными партиями длительность производственного цикла

,

где: р — передаточная партия, шт.; t_глi — время выполнения наиболее трудоемкой (главной) операции, мин; n_мглi, — число рабочих мест на главной операции.

При параллельном виде движения удается совместить во времени работу двух и более операций, поэтому длительность производственного цикла существенно сокращается по сравнению с последовательным видом движения. Анализ показывает, что минимальное значение длительности цикла достигается, когда длительности операции или равны, или кратны друг другу. Однако в об­щем случае при неравенстве длительностей отдельных операций и отсутствии каких-либо организационных мероприятий по синхронизации процесса возникают перерывы в работе оборудования (простои рабочих мест) между обработкой отдельных передаточных партий на всех операциях, кроме главной, где для получения минимальной продолжительности производственного цикла обработка деталей должна вестись непрерывно.

Число перерывов при параллельной организации процесса с различной длительностью операций и одной главной операцией

.

Суммарное время перерывов

.

Для уменьшения или ликвидации указанных перерывов прибегают к наиболее распространенному организационно-техническому мероприятию — синхронизации процесса. Ее конечная цель заключается в выполнении условия, при котором

.

Это условие достигается путем организации дополнительных рабочих мест, прежде всего на главной операции, а затем при необходимости и на остальных операциях процесса, что дает возможность создать непрерывно-поточное производство. Однако организация дополнительных рабочих мест требует дополнительных капитальных вложений. Это определяет необходимость экономической целесообразности, которая заключается в сравнительном анализе экономии, получаемой вследствие сокращения длительности производственного цикла, и суммы дополнительных финансовых ресурсов для создания дополнительных рабочих мест.

Область применения параллельного вида движения предметов труда — серийное, крупносерийное и массовое производства.

Преимущества и недостатки последовательного и параллельного видов движения создали предпосылки для организации такого вида движения, который в максимальной степени позволил при производстве сочетать параллельность в обработке деталей на разных операциях и отсутствие перерывов в работе оборудования (рабочих мест), т.е. непрерывность производственного процесса. Такой вид движения предметов труда является последовательно-параллельным и предполагает передачу деталей на последующую операцию по мере их обработки на предыдущей поштучно или передаточной партией. При этом время выполнения смежных операций частично совмещается таким образом, что партия деталей обрабатывается на каждой операции без перерывов.

Длительность производственного цикла при последовательно-параллельном виде движения может быть определена как разность между длительностью цикла последовательного вида движения и суммарной экономией времени по сравнению с последовательным видом движения åt за счет частичного перекрытия времени (параллельности в обработке) выполнения каждой пары смежных операций:

.

При любом сочетании длительностей смежных операций (за менее длительной операцией следует более длительная или наоборот) экономия времени (коэффициент перекрытия)

.,

где: t_min — продолжительность менее длительной операции из рассматриваемой пары смежных операций.

Последовательно-параллельный вид движения предметов труда имеет следующие особенности:

1) сокращение меньшей короткой операции, находящейся между более длительными операциями, не только не уменьшает, а, наоборот, увеличивает общую длительность производственного цикла;

2) увеличение длительности меньших операций до больших, т. е. выравнивание их, приводит к сокращению длительности производственного цикла;

3) особенности, указанные в п. 1,2, достигаются объединением нескольких меньших операций при условии, что то или иное объединение операций не создаст более длительной операции, чем имеющаяся в процессе, до объединения;

4) при сочетании операций, имеющих равенство или возрастание длительности до tгл и ее уменьшение или равенство после tгл, длительность последовательно-параллельного цикла равна длительности параллельного цикла.